DE10105880A1 - Kolbenhalterung - Google Patents

Abstract

Kolbenhalterung, insbesondere für einen Treibkolben (8) eines Setzgeräts, mit wenigstens einem Klemmkörper (18), der ständig nachgiebig gegen eine Umfangsoberfläche des Treibkolbens (8) drückt und in einer eine Zentralachse (10a) des Treibkolbens (8) aufnehmenden Ebene exzentrisch bewegbar gehalten ist. Die Kolbenhalterung gewährleistet eine sichere Positionierung des Treibkolbens (8) in Zündbereitschaftsstellung und ein reibungsarmes Zurückführen in diese Stellung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenhalterung gemäß der im Anspruch 1 genann­ ten Art.

Aus der EP 0 346 275 B1 ist bereits ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Kolbenführung und einem darin verschiebbaren Treibkolben bekannt, wobei in der Kolbenführung eine zum Treibkolben hin radial offene Ausneh­ mung mit am Treibkolben anliegenden Bremskugeln und einer Feder für die Bremskugeln vorgesehen ist. Die Feder ist als ein eine radial zum Treibkolben hin wirkende Federkraft ausübender Federring ausgebildet, wobei an dessen Innenkontur eine auf die Bremskugeln einwirkende Abstützfläche angeordnet ist, die zur Kolbenachse unter Bildung eines spitzen, sich entgegen der Ein­ treibrichtung öffnenden Winkels geneigt ist.

In Zündbereitschaftsstellung liegen die Bremskugeln unter Abstützung am Federring an der Mantelfläche des Schafts des Treibkolbens an. Verschiebt sich der Treibkolben in Eintreibrichtung, so nimmt dieser mit Beginn des Verschie­ bens die Bremskugeln unter Abrollen in Eintreibrichtung mit. Die Bremskugeln spannen dabei den Federring, wobei die Abstützfläche die radiale Federkraft des Federrings über die Bremskugeln in den Treibkolben einleitet. Die vom Fe­ derring radial gegen den Schaft des Treibkolbens gedrückten Bremskugeln üben somit eine Bremswirkung auf den Treibkolben aus. Bereits durch gering­ fügiges Verschieben des Treibkolbens nach hinten kann die Bremswirkung auf­ gehoben werden, indem die Bremskugeln entgegen der Eintreibrichtung wan­ dern und der Federring sich entspannt. Nach dem Entspannen des Federrings drückt dieser die Bremskugeln nicht mehr gegen den Schaft des Treibkolbens. Verschiebt sich der Treibkolben vor Betätigen des Setzgeräts geringfügig in Eintreibrichtung, also ohne Zündung, so wird diese Verschiebung durch den Federring und die Bremskugeln rückgängig gemacht, wodurch der Treibkolben in seiner Zündbereitschaftsstellung gehalten wird.

Aus der US 4,162,033 ist bereits eine Bremseinrichtung für den Treibkolben ei­ nes Setzgeräts bekannt, die ständig mit konstanter Kraft den Treibkolben bremst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kolbenhalterung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie den Treibkolben sicherer in Zündbe­ reitschaftsstellung hält und darüber hinaus einen vereinfachten Aufbau auf­ weist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine Kolbenhalterung nach der Erfindung eignet sich z. B. zum Abbremsen bzw. Halten eines Treibkolbens eines Setzgeräts, das beispielsweise ein pulver­ kraftbetriebenes Setzgerät oder ein solches sein kann, das durch Zünden eines Luft/Brenngasgemisches antreibbar ist. Die Kolbenhalterung weist wenigstens einen Klemmkörper auf, der ständig nachgiebig gegen eine Umfangsoberfläche des Treibkolbens drückt und in einer eine Zentralachse des Treibkolbens auf­ nehmenden Ebene exzentrisch bewegbar gehalten ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, mindestens einen seit­ lich am Treibkolben gehaltenen Klemmkörper bei Bewegung des Treibkolbens in Austreib- bzw. Setzrichtung über entsprechenden Reibkontakt mit dem Treibkolben mitzunehmen, wobei der wenigstens eine Klemmkörper sich dabei um einen exzentrisch zu ihm liegenden Drehpunkt verkippt bzw. dreht und so­ mit versucht, in die Bewegungsbahn des Treibkolbens einzulaufen. Da der Klemmkörper gleichzeitig gegen die Umfangsoberfläche des Treibkolbens ge­ drückt wird, erhöht sich somit die Reibkraft zwischen ihm und dem Treibkol­ ben, so daß letzterer abgebremst wird. Übersteigt im Falle einer Zündung die Kolbenverschiebekraft eine bestimmte Höhe, so gibt der Klemmkörper den Treibkolben frei, so daß dieser durchrutschen kann. Es liegt somit ein ge­ schwindigkeitsabhängiger Reibkoeffizient vor, der eine Reduzierung der Rei­ bung bei großer Relativgeschwindigkeit im Kontaktbereich zwischen Klemmkör­ per und Treibkolben bewirkt. Die nachgiebige Lagerung des Klemmkörpers dient dabei praktisch als Überlastsicherung gegen eine Totalhemmung des Treibkolbens aufgrund des selbstverstärkenden Wirkprinzips der Klemmung.

Wird der Treibkolben entgegen der Austreib- bzw. Setzrichtung bewegt, wird der Klemmkörper in der entgegengesetzten Richtung um den genannten und exzentrisch zu ihm gelagerten Drehpunkt verkippt bzw. gedreht, so daß er jetzt den Treibkolben weniger stark beaufschlagt und sich letzterer ohne große Reib­ verluste in Richtung Zündbereitschaftsstellung bewegen kann. In dieser Zünd­ bereitschaftsstellung wird der Treibkolben durch den Klemmkörper ständig ge­ halten, da der Klemmkörper permanent durch Federkraft gegen den Treibkol­ ben gedrückt wird, so daß dessen sichere Positionierung in dieser Stellung ge­ währleistet ist.

Der Klemmkörper ist im Prinzip eine Art Pendel, das mit einem Ende auf die Umfangsfläche des Treibkolbens drückt und am anderen Ende einen in Radial­ richtung des Treibkolbens druckbeaufschlagten weiteren Drehpunkt aufweist, der in Austreib- bzw. Setzrichtung des Treibkolbens jedoch vor dem Kontakt­ punkt zwischen dem anderen Ende des Pendels und dem Treibkolben liegt, wenn sich der Treibkolben in seiner Zündbereitschaftsstellung befindet. Der Aufbau der Reibkraft erfolgt dann durch Mitnahme des Pendels um seinen ex­ zentrisch gelagerten Drehpunkt, etwa bis zu einem in Setz- bzw. Austreibrich­ tung des Treibkolbens vorn liegenden Anschlag, wobei in dieser Stellung Drehpunkt und Kontaktpunkt in Radialrichtung des Treibkolbens gesehen hinter­ einander liegen. Bei entgegengesetzter Bewegung des Treibkolbens, also zurück in seine Zündbereitschaftsstellung, wird das Pendel wieder in umgekehrtem Drehsinn mitgenommen und der Treibkolben weitestgehend entlastet.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmkörper in einem geräte­ festen Aufnahmeraum frei kippbar gehalten. Er ist in diesen Aufnahmeraum praktisch lose hineingelegt und wird in Radialrichtung gesehen gegen den Treibkolben gedrückt.

Dabei kann der Klemmkörper z. B. starr ausgebildet sein und mittels einer auf ihn einwirkenden Federeinrichtung gegen den Treibkolben gedrückt werden. Möglich ist es aber auch, den Klemmkörper selbst elastisch auszubilden, so daß er sich zwischen Treibkolben und einer vom Treibkolben entfernteren Wand einer ihn aufnehmenden Ausnehmung abstützen kann.

Mehrere in Umfangsrichtung des Treibkolbens etwa unter gleichen Winkelab­ ständen zueinander angeordnete Klemmkörper können auch durch einen Fe­ derring, der für alle Klemmkörper gemeinsam ist, in Richtung zum Treibkolben vorgespannt werden.

Im Prinzip kann der Klemmkörper in der die Axialrichtung des Treibkolbens aufnehmenden Ebene die unterschiedlichsten Querschnittsformen aufweisen. Es muß nur sichergestellt sein, daß der mit dem Treibkolben in Berührung ste­ hende Kontaktpunkt des Klemmkörpers bei Bewegung des Treibkolbens in Setz- bzw. Austreibrichtung in die Bahn des Treibkolbens hineinlaufen möchte, und umgekehrt.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmkörper um eine Exzenterachse schwenkbar gehalten. Dabei kann die Exzenterachse gerätefest und der Klemmkörper elastisch ausgebildet sein. Auch in diesem Fall arbeitet der Klemmkörper als eine Art Pendel, das bei Bewegung des Treibkolbens in Setz- bzw. Austreibrichtung in die Bahn des Treibkolbens einzulaufen versucht und schließlich an einem vorderen Anschlag zu liegen kommt.

Alternativ kann die Exzenterachse in Radialrichtung des Treibkolbens auch nachgiebig gelagert sein, etwa für den Fall, daß der Klemmkörper selbst starr ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine Selbsthemmung der Kolbenhalterung vermieden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein teilweise im Schnitt dargestelltes Setzgerät, das mit der erfin­ dungsgemäßen Kolbenhalterung ausgestattet werden kann;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung mit starrem Klemmkörper in schwach klemmender Position;

Fig. 3 das erste Ausführungsbeispiel mit starrem Klemmkörper in stark klemmender Position;

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung mit elasti­ schem Klemmkörper in schwach klemmender Position;

Fig. 5 das zweite Ausführungsbeispiel mit elastischem Klemmkörper in stark klemmender Position;

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung mit starrem Klemmkörper in schwach klemmender Position;

Fig. 7 das dritte Ausführungsbeispiel mit starrem Klemmkörper in stark klemmender Position;

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 7;

Fig. 9 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung mit bügelförmi­ gem, elastischem Klemmkörper in schwach klemmender Position;

Fig. 10 das vierte Ausführungsbeispiel mit elastischem Klemmkörper in stark klemmender Position;

Fig. 11 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung mit auf nach­ giebigen Achsen gelagerten Klemmkörpern;

Fig. 12 eine Ansicht entlang der Linie A-A in Fig. 11;

Fig. 13 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung mit auf einer Exzenterachse gelagertem elastischem Klemmkörper in schwach klem­ mender Position;

Fig. 14 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 mit Klemmkörper in stark klem­ mender Position;

Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 14;

Fig. 16 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung mit elasti­ schem Klemmkörper in schwach klemmender Position; und

Fig. 17 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 mit elastischem Klemmkörper in stark klemmender Position.

Die Fig. 1 zeigt ein teilweise mit Schnitt dargestelltes Setzgerät, in welchem die Kolbenhalterung gemäß der Erfindung zum Einsatz kommen kann. Hier han­ delt es sich um ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät. Es kann aber auch als ein solches ausgebildet sein, das durch Zünden eines Luft/Brenngasgemisches be­ treibbar ist.

Das Setzgerät nach Fig. 1 verfügt über ein Gehäuse 1 mit Handgriff 2 und Trig­ ger 3. Mit dem eintreibrichtungsseitigen Ende des Gehäuses 1 ist eine An­ schlagmuffe 4 verschraubt. Im Gehäuse ist eine zweiteilige Kolbenführung 5 verschiebbar gelagert. Die Kolbenführung 5 besteht aus einem hinteren Teil 6 und einem vorderen Teil 7. In der Kolbenführung 5 befindet sich ein Treibkol­ ben 8 mit einem im Teil 6 geführten Kopf 9 und einem im Teil 7 geführten Schaft 10. In eine Führungsbohrung 11 des Teils 6 mündet hinterseitig ein Zu­ strömkanal 12 für die Explosionsgase einer Pulvertreibladung. Vorderseitig weist das Teil 6 Durchbrüche 13 zum Ableiten der vor dem Kopf 9 befindlichen Luft beim Vorlauten des Treibkolbens 8 auf. Der vordere Endbereich des Teils 6 übergreift konzentrisch den hinteren Bereich des Teils 7. Das Teil 7 überragt die Anschlagmuffe 4 nach vorn und bildet so ein Mündungsrohr. Das hintere Ende des Teils 7 kann in Form eines rohrförmigen Ansatzes in die Führungs­ bohrung 11 ragen und so einen den Vorlaufweg des Treibkolbens 8 begrenzen­ den Anschlag bilden.

In einem vorderseitigen Aufnahmebereich 14 kann sich die erfindungsgemäße Kolbenhalterung befinden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer solchen Kolben­ halterung. Der Schaft 10 des Treibkolbens 8 ist in einem Führungskanal 15 ge­ führt, in welchen in Radialrichtung des Schafts 10 gesehen ein Aufnahmeraum 16 mündet. An diesen Aufnahmeraum 16 schließt sich in Radialrichtung des Schafts 10 gesehen ein weiterer Aufnahmeraum 17 an. Dabei ist der Aufnah­ meraum 16 in Axialrichtung des Schafts 10 gesehen breiter als der weitere Auf­ nahmeraum 17.

Im Aufnahmeraum 17 befindet sich ein starrer Klemmkörper 18. Dieser starre Klemmkörper kann beispielsweise in Form einer Scheibe, eines Quaders oder eines Zylinders ausgebildet sein und hat in Umfangsrichtung des Schafts 10 gesehen innerhalb des Aufnahmeraums 16 relativ wenig Spiel. Er kann sich aber in einer die Zentralachse 10a des Schafts 10 aufnehmenden Ebene kip­ pen. Im weiteren Aufnahmeraum 17 befindet sich in Radialrichtung des Schafts 10 gleitend gelagert ein Ausgleichskolben 19, während sich zwischen dem Ausgleichskolben 19 und dem Boden des weiteren Aufnahmeraums 17 eine Druckfeder 20 befindet. Diese Druckfeder 20 drückt den Ausgleichskolben 19 gegen die radial obere Stirnfläche des starren Klemmkörpers 18 und diesen somit gegen die Umfangsoberfläche des Schafts 10.

In der die Zentralachse 10a des Schafts 10 aufnehmenden Ebene ist die Quer­ schnittsform des starren Klemmkörpers 18 in etwa rautenförmig, wobei die kurzen Seiten der Raute in Radialrichtung des Schafts 10 beabstandet vonein­ ander und konvex ausgebildet sind.

Befindet sich der Schaft 10 bzw. der Treibkolben 8 in Zündbereitschaftsstel­ lung, nimmt der starre Klemmkörper 18 seine in Fig. 2 gezeigte Kippposition ein. Dieser starre Klemmkörper 18 kann als Pendel angesehen werden, dessen Dreh- bzw. Kontaktpunkt zum Ausgleichskolben 19 jetzt in Setzrichtung des Treibkolbens 8 gesehen vor demjenigen Punkt zu liegen kommt, an welchem der starre Klemmkörper 18 Kontakt mit dem Schaft 10 hat. Infolge der Wirkung der Druckfeder 20 wird somit der Treibkolben 8 in seiner Zündbereitschaftspo­ sition sicher gehalten. Die Kraft der Druckfeder 20 ist dabei so groß, daß er auch bei stärkerem Aufsetzen des Setzgeräts auf einen Gegenstand diese Zünd­ bereitschaftsposition nicht verläßt. Das Pendel bzw. der Klemmkörper 18 ist jetzt also in Richtung des hinteren Endes des Setzgeräts ausgelenkt.

Wird das Setzgerät gezündet, so wird der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in Setzrichtung 21 verschoben. Dabei wird aufgrund der Reibung zwischen dem Klemmkörper 18 und dem Schaft 10 der Klemmkörper 18 im Uhrzeiger­ sinn in Fig. 2 verschwenkt. Der Drehpunkt liegt hierbei exzentrisch im Kon­ taktbereich zwischen Klemmkörper 18 und Ausgleichskolben 19. Mit zuneh­ mender Kolbenverschiebung steigt dabei die Haltekraft am Treibkolben auf­ grund der steigenden Verspannung des Klemmkörpers 18 an, und dieser wird schließlich gegen einen Anschlag 22 gefahren, der hier durch die in Setzrich­ tung vorn liegende Wand des Aufnahmeraums 16 gebildet ist. Übersteigt die Treibkolben-Verschiebekraft eine bestimmte Höhe, so gibt der über den Aus­ gleichskolben 19 federnd abgestützte Klemmkörper 18 den Treibkolben 8 frei, so daß dieser durchrutschen kann.

Bei Bewegung des Treibkolbens 8 bzw. Schafts 10 entgegen der Setzrichtung 21 wird das Pendel bzw. der Klemmkörper 18 wieder zum hinteren Ende des Setzgeräts mitgenommen bzw. ausgelenkt, wobei der starre Klemmkörper 18 vom Anschlag 22 freikommt und sich ein Stück weit in Axialrichtung des Auf­ nahmeraums 16 bewegen kann. Dadurch verringert sich die Reibung zwischen Klemmkörper 18 und Schaft 10 ganz erheblich, so daß der Rücklauf des Treib­ kolbens 8 relativ reibungsarm erfolgt. Er erreicht sicher seine Zündbereit­ schaftsstellung und wird dann in dieser, wie bereits erwähnt, durch die Wir­ kung der Druckfeder 20 sicher fixiert.

In der Fig. 3 liegen die beiden Kontaktpunkte des Klemmkörpers 18 mit dem Ausgleichskolben 19 und dem Schaft 10 in Radialrichtung gesehen übereinan­ der. Dies ist die durch den Anschlag 22 definierte Endstellung. Über diese Endstellung darf der untere Kontaktpunkt zwischen Klemmkörper 18 und Schaft 10 nicht in Richtung zum vorderen Ende des Setzgeräts weiterlaufen, da sich sonst bei der Rückführung des Schafts 10 in die Zündbereitschaftsstellung wieder ein Klemmeffekt einstellen würde.

Ein zweites Ausführungbeispiel ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Dieses unter­ scheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 lediglich dadurch, daß hier der Klemmkörper 23 als elastischer Klemmkörper ausgebil­ det ist. Er befindet sich im Aufnahmeraum 16, der bodenseitig verschlossen ist. Der Klemmkörper 23 stützt sich also am Boden des Aufnahmeraums 16 ei­ nerseits und andererseits an der Umfangsoberfläche des Schafts 10 ab. Die Elastizität des Klemmkörpers 23 wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß seine etwa in Radialrichtung verlaufenden Längsseiten 24 mehr oder weniger stark gewellt bzw. gefaltet sind. Ansonsten weist auch dieser Klemmkörper 23 in der die Zentralachse 10a aufnehmenden Ebene des Schafts 10 eine wenig­ stens annähernd rautenförmige Querschnittskontur auf und ist so im Aufnah­ meraum 16 positioniert, daß die spitzen Winkel der Rauten einerseits in Setz­ richtung 21 vorn oben und andererseits entgegen der Setzrichtung hinten un­ ten liegen. Dies ist im übrigen auch bei dem Klemmkörper 18 nach den Fig. 2 und 3 der Fall. Die kurzen Stirnseiten des Klemmkörpers 23 sind wiederum konvex. Der Klemmkörper 23 kann hier z. B. als geschlossenes Rohrprofil aus­ gebildet sein. Die Länge dieses Rohrprofils ist relativ gering.

Die Wirkung der Kolbenhalterung nach den Fig. 4 und 5 entspricht derjenigen nach den Fig. 2 und 3, so daß hier nicht nochmals darauf eingegangen wird.

Es ist klar, daß mehrere der genannten Klemmkörper 18 bzw. 23 in Umfangs­ richtung des Schafts 10 verteilt angeordnet sein können, etwa unter gleichen Winkelabständen. In diesem Fall könnte beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 das System 19, 20 auch durch eine Ringfeder ersetzt werden, die dann sämtliche Klemmkörper 18 radial beaufschlagt.

Ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung nach der Erfindung ist in den Fig. 6 bis 8 gezeigt. Hier ist vorausgesetzt, daß mehrere der dort gezeig­ ten Klemmkörper 25 unter gleichen Winkelabständen in Umfangsrichtung des Schafts 10 angeordnet sind.

Die Klemmkörper 25 sind starr und scheibenförmig ausgebildet. Sie weisen eine untere schwächer abgerundete Kante 26 und eine obere stärker abgerun­ dete Kante 27 auf. Mit der unteren Kante 26 stehen sie in Reibkontakt mit dem Schaft 10, während sie mit der oberen Kante 27 in Kontakt mit einem in Axial­ richtung geschlitzten Federring 28 stehen, der die Klemmkörper 25 in Radial­ richtung des Schafts 10 gegen diesen drückt. Die Klemmkörper 25 sind in Auf­ nahmetaschen 29 gelagert, derart, daß sie sich in einer die Zentralachse 10a des Schafts 10 aufnehmenden Ebene verkippen können und senkrecht dazu passend geführt sind. Die Aufnahmetaschen 29 befinden sich z. B. im hinteren Bereich des Teils 7. Die Aufnahmetaschen 29 weisen somit in Umfangsrichtung des Schafts 10 gesehen nur eine relativ geringe Breite auf, während der ge­ schlitzte Federring 28 in einem koaxial zum Schaft 10 liegenden Raum 30 um­ läuft. Die Kanten 26 und 27 sind bei in Zündbereitschaftsstellung befindlichem Treibkolben 8 in Axialrichtung des Schafts 10 so gegeneinander versetzt, daß die Kante 27 in Setzrichtung 21 gesehen weiter vorn liegt als die Kante 26. Da­ bei weist der Klemmkörper 25 eine in Setzrichtung 21 weisende Längskante 31 auf, die mit der Zentralachse 10a einen sich zum vorderen Ende des Setzgeräts hin öffnenden spitzen Winkel bildet. In geringem Abstand zur Längskante 31 des Klemmkörpers 25 befindet sich ein Anschlag 32 mit einer der Längskante 31 gegenüberliegen Anschlagfläche, die ebenfalls unter spitzem Winkel mit der Zentralachse 10a steht, wobei dieser spitze Winkel etwas stumpfer ist als der zuerst genannte. Auch er öffnet sich in Richtung zum vorderseitigen Ende des Setzgeräts.

An der der Längskante 31 gegenüberliegenden Seite ist der Klemmkörper 25 mit einer Nut 33 versehen, die einen Federring 34 aufnimmt. Der Federring 34 läuft koaxial zum Schaft 10 und beaufschlagt auf diese Weise alle in Umfangs­ richtung des Schafts 10 angeordneten Klemmkörper 25. Dabei kommt der Fe­ derring 34 in einer umlaufenden Kammer 35 zu liegen. Der Federring 34 drückt somit den Klemmkörper 25 gegen den Schaft 10, und zwar in einem Be­ reich, der relativ zur Kante 26 des Klemmkörpers 25 in Richtung zum hinteren Ende des Setzgeräts versetzt ist.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Kolbenhalterung nach dem dritten Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.

Befindet sich der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in Zündbereit­ schaftsstellung, so nimmt der Klemmkörper 25 die in Fig. 6 gezeigte Position ein. Der Federring 28 beaufschlagt den Klemmkörper 25 über die obere Kante 27 nur schwach und positioniert ihn lediglich. Der Federring 34 drückt dage­ gen den Klemmkörper 25 mit seiner unteren Kante gegen den Schaft 10, so daß dieser sicher in der Zündbereitschaftsstellung gehalten wird. Er kann sich aus dieser nicht herausbewegen, auch wenn das Setzgerät stärker auf einen Unter­ grund aufgesetzt wird. Zwischen der Längskante 31 und dem Anschlag 32 ver­ bleibt eine Lücke.

Wird jetzt das Setzgerät gezündet und der Schaft 10 in Setzrichtung 21 bewegt, so wird infolge der Reibung der Klemmkörper 25 mit seiner unteren Kante 26 in Richtung zum Mündung des Setzgeräts mitgenommen. Dabei erfolgt prak­ tisch eine Drehung um die obere Kante 27, die sich gleichzeitig ein wenig nach hinter verschiebt. Dabei steigt die Reibungskraft zwischen Klemmkörper 25 und Schaft 10 an, und zwar infolge der stärker werdenden Federkraft des Fe­ derrings 28, der bei dieser Bewegung gespreizt wird. Schließlich kommt die Längskante 31 an der Anschlagfläche des Anschlags 32 zu liegen. Jetzt stehen die Kanten 26 und 27 in Radialrichtung des Schafts 10 gesehen praktisch übereinander. Überschreitet die Reibkraft zwischen Klemmkörper 25 und Schaft 10 einen bestimmten Wert, so weitet sich der geschlitzte Federring 28 auf und gibt den Treibkolben frei, so daß dieser durchrutschen kann. Der An­ schlag 32 verhindert ein Drehen des Klemmkörpers 25 über die Mittelstellung hinaus.

Wird der Treibkolben 8 entgegen der Setzrichtung 21 bewegt, wird der Klemm­ körper 25 in Richtung zum hinteren Ende des Setzgeräts mitgenommen und entfernt sich vom Anschlag 32. Dabei verringert sich die Reibungskraft zwi­ schen dem Klemmkörper 25 und dem Schaft 10 drastisch, so daß dieser relativ reibungsarm in seine Zündbereitschaftsstellung zurückgeführt werden kann. Der Federring 34, etwa als O-Ring ausgebildet, drückt nach wie vor den Klemmkörper 25 mit geringerer Kraft gegen den Schaft 10, um ihn nach Errei­ chen der Zündbereitschaftsstellung in dieser Position zu sichern.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä­ ßen Kolbenhalterung. Gleiche Elemente wie in den Fig. 6 bis 8 tragen die gleichen Bezugszeichen und sollen nicht nochmals erläutert werden.

Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel sind die Klemmkörper 25 durch ähn­ lich breite Federbügel 36 ersetzt. Diese Federbügel sind wiederum mit den be­ reits genannten Kanten 26 und 27 versehen sowie mit der genannten Längs­ kante 31. Der Federbügel 36 stützt sich jetzt aber über seine obere Kante 27 an einer Bodenfläche 37 der Aufnahmetasche 29 ab. Das andere Ende des Fe­ derbügels 36 ist zur Bildung einer Aufnahmenut 38 zur Aufnahme des Feder­ rings 34 bzw. O-Rings gekrümmt.

Die Funktionsweise der Kolbenhalterung nach den Fig. 9 und 10 entspricht derjenigen nach den Fig. 6 bis 8, so daß hierauf nicht nochmals eingegangen zu werden braucht.

Ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung nach der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 erläutert.

Hier sind an gegenüberliegenden Umfangspositionen des im Kolbenführungska­ nal 15 geführten Schafts 10 zwei Exzenterscheiben 39 und 40 angeordnet, die in einer die Zentralachse 10a des Schafts 10 aufnehmenden Ebene ver­ schwenkbar sind. Senkrecht zu dieser Ebene liegen zwei Achsen 41 und 42, die durch die Enden eines gemeinsamen Bügels 43 gebildet sind. Auf den beiden Achsen 41 und 42 sind die jeweiligen Exzenterscheiben 39, 40 drehbar gela­ gert. Die Achsen 41 und 42 befinden sich in relativ geringem Abstand zum Schaft 10, und die Exzenterscheiben 39, 40 überragen die Achsen 41 und 42 in Radialrichtung des Schafts 10 gesehen relativ weit. An ihren dortigen freien Enden besitzen sie zum vorderen Ende des Setzgeräts weisende Anschlagflä­ chen 44 und 45, die gegen Vorspannkolben 46 und 47 drücken, welche in axia­ len Führungen 48 und 49 verschiebbar geführt sind. In den Führungen 48 und 49 sitzen Druckfedern 50, 51, die die Vorspannkolben 46, 47 jeweils in Rich­ tung zu den Exzenterscheiben 39, 40 drücken.

Es ist für den Fachmann klar, daß in dieser Weise auch mehr als zwei Exzen­ terscheiben in Umfangsrichtung beabstandet positioniert sein können, sofern deren Achsen nach wie vor nachgiebig gelagert sind.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise dieses fünften Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Befindet sich der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in Zündbereit­ schaftsstellung, so drücken die Druckfedern 50, 51 die Exzenterscheiben 39, 40 derart um die Achsen 41, 42, daß die Exzenterscheiben 39, 40 zunehmend gegen den Umfang des Schafts 10 pressen. Unter Wirkung der Druckfedern 50, 51 wird somit der Treibkolben 8 in seiner Zündbereitschaftsstellung fixiert und in dieser sicher gehalten, auch wenn er stärker auf einen Untergrund aufge­ setzt werden sollte.

Wird das Setzgerät gezündet, wird der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in Richtung zur Mündung des Setzgeräts geschossen. Der Schaft 10 bewegt sich also in Setzrichtung 21 und nimmt dabei die Exzenterscheiben 39, 40 mit. In Fig. 11 dreht sich dabei die Exzenterscheibe 39 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 41, während sich die Exzenterscheibe 40 im Uhrzeigersinn um die Achse 42 dreht. Dabei vergrößern sich die zwischen den jeweiligen Achsen und dem Schaft 10 liegenden Exzenterscheibenabschnitte, so daß der Schaft 10 durch die Exzenter 39, 40 gebremst wird. Übersteigt die Kolbenverschiebe­ kraft eine bestimmte Höhe, so geben die Achsen 41, 42 aufgrund der Elastizität des Bügels 43 nach und den Treibkolben 8 frei, so daß dieser durchrutschen kann. Der Bügel 43 wirkt somit als Überlastsicherung. Er verhindert damit eine Totalhemmung des Treibkolbens aufgrund des selbstverstärkenden Wir­ kungsprinzips.

Wird dagegen der Schaft 10 entgegen der Setzrichtung 21 in seine Ausgangs­ stellung zurückbewegt, so kommen wieder dünnere Abschnitte der Exzenter­ scheiben 39, 40 zwischen ihm und den jeweiligen Achsen 41 und 42 zu liegen, so daß er relativ reibungsarm in die Zündbereitschaftsstellung zurückführbar ist.

Die Fig. 13 bis 15 zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Kolbenhalterung. Hier können wiederum mehrere Klemmkörper unter gleichen Winkelabständen in Umfangsrichtung um den Schaft 10 herum ange­ ordnet sein. Ein jeweiliger der Klemmkörper trägt das Bezugszeichen 52 und ist als flache Scheibe ausgebildet, die exzentrisch auf einer Lagerachse 53 sitzt.

Die Lagerachse 53 verläuft tangential zur Zentralachse 10a des Schafts 10 und durchsetzt die Scheibe 52 senkrecht. Letztere kommt also in einer die Zen­ tralachse 10a aufnehmenden Ebene zu liegen. Die Scheibe 52 ist kreisförmig ausgebildet und in ihrer Radialrichtung nachgiebig. Zu diesem Zweck weist sie eine z. B. kreisförmige Ausnehmung 54 auf. Der Außendurchmesser der Schei­ be 52 ist so gewählt, daß sie stets elastisch gegen die Umfangsoberfläche des Schafts 10 drückt und zwischen zwei in Axialrichtung des Schafts 10 liegenden Anschlägen 55, 56 bewegbar bzw. verschwenkbar ist. Die Anschläge 55, 56 werden durch schmale Stirnwände einer Tasche 57 gebildet, die die Scheibe 52 aufnimmt. Dabei erstrecken sich die Anschläge bzw. Seitenwände 55, 56 radial zum Schaft 10.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise dieses sechsten Ausführungsbeispiels nä­ her beschrieben werden. Befindet sich der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in Zündbereitschaftsstellung, also in der in Fig. 13 gezeigten Stel­ lung, so schlägt die Scheibe 52 mit ihrem Umfang gegen den Anschlag 56 und drückt dabei aber noch gegen den Schaft 10, um ihn in der Zündbereitschafts­ stellung sicher zu halten.

Wird das Setzgerät gezündet und der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in Richtung zum vorderen Ende des Setzgeräts geschossen, also in Setzrich­ tung 21 bewegt, so wird aufgrund der Reibung zwischen Klemmkörper 52 und Schaft 10 der Klemmkörper 52 mitgenommen und um die Exzenterachse 53 in Richtung zur Mündung des Setzgeräts verschwenkt. Im Verlauf dieser Bewe­ gung erfolgt eine stärkere Verpressung zwischen den Elementen 52 und 10, wobei schließlich der Klemmkörper 52 gegen den vorderen Anschlag 55 schlägt und seine Verschwenkung beendet. Übersteigt die Kolbenverschiebekraft eine bestimmte Höhe, so geben die elastisch ausgebildeten Klemmkörper 52 auf­ grund ihrer Federwirkung den Treibkolben 8 frei, so daß dieser durchrutschen kann. Die Federeigenschaft der Exzenterscheibe 52 wirkt somit als Überlastsi­ cherung gegen eine Totalhemmung des Treibkolbens 8 aufgrund des selbstver­ stärkenden Wirkprinzips.

Wird der Treibkolben 8 entgegen der Setzrichtung 21 bewegt, wird die Exzen­ terscheibe 52 entsprechend mitgenommen und dabei entlastet, so daß sich die Reibung zwischen ihr und dem Schaft 10 drastisch verringert. Sie wird aber nie Null, da zuvor die Exzenterscheibe 52 gegen den hinteren Anschlag 56 schlägt und nach wie vor den Schaft 10 drückend beaufschlagt.

Die Fig. 16 und 17 zeigen ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Kolbenhalterung. Gleiche Elemente wie in den Fig. 13 bis 15 tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals beschrieben.

Hier sind wiederum mehrere Klemmkörper 58 unter gleichmäßigen Winkelab­ ständen in Umfangsrichtung des Schafts 10 verteilt angeordnet. Jeder Klemm­ körper 58 ist in Form einer Exzenterfeder ausgebildet. Eine solche Exzenterfe­ der weist an einem Ende eine die Lagerachse 53 aufnehmende Nut 59 auf und stützt sich mit ihrem anderen konvexen Ende 60 auf der Umfangsoberfläche des Schafts 10 ab. Dieses konvexe Ende 60 wird mittels einer Ringfeder 61 ge­ gen den Schaft 10 gedrückt, wobei die Ringfeder in dieser Weise sämtliche Klemmkörper entlang des Umfangs des Schafts 10 beaufschlagt. Die Exzenter­ feder 58 ist dabei so in der Tasche positioniert, daß der Kontaktpunkt zwi­ schen Exzenterfeder 58 und Schaft 10 gegenüber der Lagerachse 53 in Rich­ tung zum hinteren Ende des Setzgeräts verschoben ist, wenn sich der Treibkol­ ben 8 in der Zündbereitschaftsstellung befindet. Zu diesem hinteren Ende ist die Exzenterfeder 58 offen.

Befindet sich der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in der Zündbereit­ schaftsstellung, so wird durch die Ringfeder 61 die Exzenterfeder 58 gegen die Umfangsoberfläche des Schafts 10 gedrückt und hält diesen bzw. den Treibkol­ ben 8 sicher in der Zündbereitschaftsstellung, die er nicht verlassen kann, auch wenn das Setzgerät stärker auf einen Untergrund aufgesetzt werden soll­ te.

Wird dagegen das Setzgerät gezündet und bewegt sich der Treibkolben 8 in Setzrichtung 21, so wird die Exzenterfeder 58 immer stärker gegen die Um­ fangsoberfläche des Schafts 10 gedrückt, da sie durch diesen um die Exzenter­ achse 53 mitgenommen wird. Die Reibungskraft zwischen der Exzenterfeder 58 und dem Schaft 10 steigt somit an, bis die Exzenterfeder 58 gegen den in Setz­ richtung 21 vorn liegenden Anschlag 55 läuft. Übersteigt die Kolbenverschiebe­ kraft eine vorbestimmte Höhe, so verformt sich die Exzenterfeder 58 elastisch und gibt den Treibkolben 8 frei, so daß dieser durchrutschen kann. Die Exzenterfeder 58 wirkt somit als Überlastsicherung gegen eine Totalhemmung des Treibkolbens 8. Bei Bewegung des Treibkolbens 8 entgegen der Setzrichtung 21 wird die Exzenterfeder 58 wieder entsprechend um die Exzenterachse 53 mitge­ nommen und kann sich jetzt entspannen, so daß diese Bewegung des Treibkol­ bens 8 relativ reibungsarm verläuft.

Claims (15)

1. Kolbenhalterung, insbesondere für einen Treibkolben (8) eines Setzge­ räts, mit wenigstens einem Klemmkörper (18; 24; 25; 36; 39, 40; 52; 58), der ständig nachgiebig gegen eine Umfangsoberfläche des Treibkolbens (8) drückt und in einer eine Zentralachse (10a) des Treibkolbens (8) aufnehmenden Ebene exzentrisch bewegbar gehalten ist.

2. Kolbenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (18, 24, 25, 36) in einem gerätefesten Aufnahmeraum (16, 29) frei kippbar gehalten ist.

3. Kolbenhalterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum einen in Austreibrichtung (21) des Treibkolbens (8) vorn liegen­ den Anschlag (22, 32) für den Klemmkörper aufweist.

4. Kolbenhalterung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (18, 25) starr ausgebildet ist und mittels einer Druckein­ richtung (17, 19; 28) gegen den Treibkolben (8) gedrückt wird.

5. Kolbenhalterung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (24, 36) elastisch ausgebildet ist und sich zur Druckbe­ aufschlagung des Treibkolbens (8) an einer in Radialrichtung des Treibkolbens (8) liegenden Wand des Aufnahmeraums (16, 29) abstützt.

6. Kolbenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (39, 40; 52; 58) um eine Exzenterachse (41, 42; 53) schwenkbar gehalten ist.

7. Kolbenhalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterachse (53) gerätefest und der Klemmkörper (52; 58) elastisch ist.

8. Kolbenhalterung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Austreibrichtung (21) des Treibkolbens (8) vorn liegender Anschlag (55) für den Klemmkörper (52; 58) vorhanden ist.

9. Kolbenhalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterachse (41; 42) in Radialrichtung des Treibkolbens (8) nachgiebig gela­ gert ist.

10. Kolbenhalterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (39; 40) starr ausgebildet ist.

11. Kolbenhalterung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (39; 40) bei Bewegung des Treibkolbens (8) entgegen der Aus­ treibrichtung (21) gegen einen elastischen Anschlag (46; 47) geschwenkt wird.

12. Kolbenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klemmkörper mit einer in der Ebene konvex verlaufenden Druckfläche gegen den Treibkolben (8) drückt.

13. Kolbenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Umfangsrichtung des Treibkolbens (8) mehrere Klemmkörper, vorzugsweise unter gleichen Winkelabständen, angeordnet sind.

14. Kolbenhalterung nach Anspruch 9 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Exzenterachsen (41; 42) durch Enden eines gemeinsamen Bügels (43) gebildet sind.

15. Kolbenhalterung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Klemmkörper durch wenigstens einen gemeinsamen Federring (28; 34; 61) gegen den Treibkolben (8) gedrückt werden.